精确放疗中热塑定位材料对皮肤表面剂量的影响

李 建，康盛伟，祁国海，钟海洛，吴大可，王 培

(四川省肿瘤医院放疗中心，成都 610041)

为了提高放射治疗的精度和符合质量保证的要求，在放疗之前使用热塑膜来固定体位已变得必不可少。然而，由于热塑材料的不同厚度、不同形状，会对皮肤表面剂量均要造成不同程度的影响［1］，这种情况已广泛地受到关注和重视［2］。由于各个研究者使用的测量方法和测量仪器的不同，有电离法方法、胶片剂量方法、半导体探测器等，而热塑材质也不一致，致使其测量结果也不尽相同［3］。我们根据本单位肿瘤患者制作固定热塑膜的实际情况进行了模拟测量，即各种热塑固定膜在不同拉伸状态进行实际测量，检测其对肿瘤患者皮肤表面剂量的影响。

1 材料与方法

采用TQ-2000多通道剂量仪，环状半导体探测器，半导体探头灵敏测量芯片外裹1mm环氧聚酯，有机玻璃(PMMA)验证模体为底部自带3×3×3mm纵横槽的模板，便于安放半导体探头。西门子Primus-H加速器。国产网孔热塑膜(原状厚2.4mm)和无网孔热塑膜(原状厚2.4mm)为高分子聚酯材料，密度1.09g/cm3。测量方法:由于临床实际使用的是在恒温水箱中加热而拉伸过的膜，因此，我们在实验过程中模拟临床固定膜的实际厚度，制作了拉伸膜，拉伸过的网孔热塑膜(面积比未拉伸时增加25%，厚度从2.4mm减到2.0mm)，为了测量数据的连续性，我们还制作有0.8mm和1.2mm厚的膜，射野面积分别为5×5cm，10×10cm，15×15cm，射线能量分别为6MV，15MV，测量距离为SAD(100cm等中心处)。实际测量过程中使用了未拉伸的网孔热塑膜，未拉伸的无网孔热塑膜和拉伸过的无网孔热塑膜。在几种射野和两种能量条件下，分别不断增加膜的厚度，测出射线的吸收剂量值。见图1所示。

图1 测量方法示意图

采用照射距离SAD为100mm，PMMA剂量验证模体为聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃，密度为1.18 g/cm3，国产热塑固定面膜下放置TQ-2000环状半导体探测器，半导体探头外裹有1mm环氧聚酯。

2 结果

2.1 不同射线能量下，热塑膜对皮肤百分深度剂量分布的影响

射线能量6MV时，一定膜厚度情况下，5×5cm，10×10cm，15×15cm三种射野的百分深度剂量测量曲线。对不同射野面积，热塑膜对表面剂量影响随射野面积增大而减小;但当深度达到最大剂量深度时，不同射野的百分深度剂量曲线趋向一致。见图2。射线能量15MV时，一定膜厚度情况下，5cm×5cm，10cm ×10cm，15cm ×15cm 三种射野的百分深度剂量测量曲线。对不同射野面积，热塑膜对表面剂量影响随射野面积增大而减小;但当深度达到最大剂量深度时，不同射野的百分深度剂量曲线也趋向一致。热塑膜对两种能量射线的百分深度吸收剂量曲线影响见图3。在射野相同情况下，热塑膜对表面剂量增加量的影响随能量增大而增大。见图2，图3。

图2 6MV-X线剂量测量曲线

图3 15MV-X线剂量测量曲线

2.2 不同种类、厚度的热塑膜在不同射野和能量条件下对皮肤表面剂量相对增量的影响

由测量数据求出戴热塑膜或固定热塑膜后皮肤相对增量，见表1。

表1 固定上热塑膜后皮肤剂量相对增加量

2.3 不同种类热塑膜在不同大小射野下对皮肤表面剂量增量的影响

射线能量6MV时，在射野面积大小一定的情况下，热塑膜对皮肤表面剂量的增量影响由高到低为无孔原状膜、无孔拉伸膜、网状拉伸膜。对每一种热塑膜，对皮肤表面剂量的增量影响随射野增大而减小。见图4。

图4 6MV不同种类热塑膜在不同大小射野下对皮肤剂量增量的影响

射线能量15MV时，在射野面积大小一定的情况下，热塑膜对皮肤表面剂量的增量影响由高到低为无孔原状膜、无孔拉伸膜、网状拉伸膜。对每一种热塑膜，对皮肤表面剂量的增量影响随射野增大而减小。见图5。

图5 15MV不同种类热塑膜在不同大小射野下对皮肤剂量增量的影响

3 讨论

固定热塑膜主要对高能射线百分深度剂量曲线的建成部分带来影响，从而提升皮肤表面剂量。本实验结果表明，不使用热塑膜时皮肤表面剂量为最大剂量的10%左右，在戴上无孔2.4mm热塑膜后，在能量6MV和15MV两种情况下，10cm×10cm照射野时，射线对人体皮肤剂量相对增加量分别为27.1%和37.8%;戴上无孔薄层2.0mm热塑膜后，皮肤剂量相对增加量分别为23.8%和32.6%;在戴上有孔2.0mm热塑热塑膜后，人体皮肤剂量相对增加量分别为22.3%和30.0%。这一结果和陈立新等人的测量结果接近［2］，也和本院赵艳群等人用专门开发的BEAMnrc大型蒙特卡罗程序，研究热塑膜在X射线治疗肿瘤时对皮肤表面剂量的影响计算结果一致［4］。这主要是光子束穿过物质的厚度、密度值越大，与物质发生相互作用的光子数越多，物质吸收的剂量越大，使得紧挨着它的皮肤表面剂量增加值大;无网孔膜与有网孔膜相比，相当于膜平均厚度或平均密度值大，因此无网孔热塑膜比有网孔膜导致的表面剂量增量大;同理，网孔面积小膜比网孔面积大膜使表面剂量值增加大，另外，表面剂量影响随野变化是，野越小变化越大。

根据以上结果可以看出，在没戴热塑膜时，光子从空气入射到测量模体有一建立建成区过程，这一物理过程主要是建立次级电子平衡，光子能量越高，次级电子跃迁概率越大，皮肤表面受量越小，剂量曲线斜率越大，故皮肤表面戴膜后的受量随光子能量增加而增大，与最大剂量点Dmax之后剂量曲线相反。热塑膜越薄且有网孔的，其对皮肤表面剂量的影响相对较小，但也不能一味地追求又薄又有网孔的膜，这样会影响固定膜定位的优越性。另外，是否可考虑在不影响照射的情况下，切除遮挡射线入射路径处的部分热塑膜。至于在临床上究竟怎样保护皮肤和在TPS中怎样修正剂量还值得进一步探讨和研究。

［1］贺晓东，翁 霞，吴国华，等.蜡块和真空固定膜对皮肤剂量影响的研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，1999，8(4):240-243.

［2］陈立新，张 黎，钱剑扬，等.面罩对不同射线治疗剂量影响的探讨［J］.中华放射肿瘤学杂志，2003，12(1):55-57.

［3］王 雷，黎 静.面膜及床单对皮肤剂量的影响［J］.中国医学物理杂志，2001，1(19):7-8.

［4］赵艳群，肖明勇，李 建，等.热塑膜对X射线治疗剂量影响的研究［J］.中华放射肿瘤学杂志，2010，4(19):336-338.